KR20110043507A - 광대역 무선 접속 시스템에서 용도에 따른 효율적인 레인징 수행 방법 - Google Patents

광대역 무선 접속 시스템에서 용도에 따른 효율적인 레인징 수행 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 단말과 기지국이 레인징의 목적을 고려하여 효율적인 레인징 절차를 수행하는 방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 레인징을 수행하는 방법은, 레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지가 전송되는 한계 시점을 지시하는 타이머가 만료되기 전까지 상기 기지국으로부터 상기 제 1 메시지가 수신되면, 상기 제 1 메시지를 이용하여 상기 레인징 요청의 성공 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

광대역 무선 접속 시스템에서 용도에 따른 효율적인 레인징 수행 방법{Method of efficient Ranging Procedure considering Ranging Purpose in a Broadband Wireless Access System}
본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 단말과 기지국이 레인징의 목적을 고려하여 효율적인 레인징 절차를 수행하는 방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
IEEE 802.16 작업 그룹에서 제정한 주요한 표준으로는 고정 와이맥스(Fixed WiMAX)라고 불리우는 IEEE 802.16-2004와 모바일 와이맥스(mobile WiMAX)라고 불리우는 IEEE 802.16e-2005 (이하, 16e)가 있다. IEEE 802.16e-2005는 2005년 12월에 IEEE로부터 최종적으로 표준으로 승인이 되었다. 현재 버전의 모바일 와이맥스 기술의 근간이 되는 표준은 IEEE 802.16-2004, IEEE 802.16e-2005(이 문서는 IEEE 802.16-2004의 Corrigenda을 포함하고 있다), IEEE 802.16-2004/Corrigenda2/D8이다. 현재, 차기 버전의 모바일 와이맥스를 위한 IEEE 802.16m (이하, 16m)의 표준화가 IEEE 802.16 작업그룹 내의 TGm에서 진행 중이다.
최초 망 등록절차를 수행하는 과정에서, 단말이 기지국과의 상향링크 통신을 위한 전송 파라미터(주파수 오프셋, 시간 오프셋, 전송 전력)를 조정하는 과정을 초기 레인징(initial ranging)이라고 하며, 망 등록절차를 수행한 이후에 단말은 기지국과의 업링크 통신을 지속적으로 유지하기 위하여 주기적 레인징(periodic ranging)을 수행하게 된다. 이 밖에도, 레인징의 종류로서 단말기가 핸드오버 동작 시에 절차를 간소화하기 위한 핸드오버 레인징(handover ranging)과, 단말이 전송할 데이터가 발생했을 때 상향링크 대역을 요청하는 과정에서 수행되는 대역 요청 레인징(bandwidth-request ranging)이 있다.
광대역 무선 접속 시스템에서 각 레인징 종류에 따라 레인징 수행 시 사용될 수 있는 CDMA 코드(또는 레인징 프리엠블: ranging preamble) 집합 및 CDMA 코드를 전송할 영역은 네트워크에 의해 시스템 정보를 방송하는 채널(예를 들어, UL-MAP)을 통해 할당된다. 따라서, 예를 들어, 특정 단말이 핸드오버 레인징을 수행하기 위해서는 핸드오버 레인징을 위한 CDMA 코드들 중에서 특정 코드를 선택하고, 선택된 코드를 초기 레인징 및 핸드오버 레인징 영역을 통해 네트워크로 전송함으로써 핸드오버 레인징을 요청해야 한다. 이러한 방식에 의해 네트워크 입장에서는 수신된 CDMA 코드 및 CDMA 코드가 전송된 구간을 통해 레인징의 종류를 구분할 수 있게 된다.
보다 구체적으로, IEEE 802.16m 규격의 단말(AMS)은 초기 레인징 수행을 위하여 레인징 수행의 대상이 되는 기지국과 하향링크 동기를 획득하고 상향링크 전송 파라미터를 수신한다. 단말은 랜덤 백오프에 따라 레인징 슬롯(또는 레인징 기회: Ranging Opportunity)을 선택하고, 랜덤으로 초기 레인징 코드를 선택하여 선택한 레인징 슬롯에 전송한다. 레인징 코드를 수신한 기지국은 단말에 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지를 전송한다. 레인징 긍정응답 메시지는 소정 프레임에서 단말(들)이 전송한 레인징 코드, 코드의 수신상태 및 수신상태에 따른 물리 보정값 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 기지국은 단말로부터 레인징 코드들을 수신하면, 그에 대한 응답으로 AAI_RNG-ACK 메시지의 할당정보를 방송 마스킹 코드(Broadcast Masking Code)를 이용한 방송 할당 맵 정보요소(Broadcast assignment A-MAP IE)를 통하여 단말로 전송한다. AAI_RNG-ACK 메시지가 비요청으로 특정 단말에 전송되는 경우에는, 유니캐스트 STID를 이용한 하향링크 기본 할당 맵 정보요소 (DL basic assignment A-MAP IE)를 통하여 할당정보가 단말에 전달된다. 만일, 모든 레인징 코드가 성공적으로 수신된 등의 특정 조건의 경우 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송은 생략될 수 있다.
단말이 레인징 긍정응답 메시지를 수신하여 해당 메시지의 레인징 긍정응답 비트맵(RNG-ACK bitmap) 등을 확인한 결과, 단말이 선택한 레인징 슬롯에서 성공적으로 디코딩된 레인징 코드가 없거나 레인징 긍정응답 메시지에 해당 단말의 초기 레인징 시도에 대한 응답이 없는 경우, 단말은 자신이 시도한 초기 레인징이 실패한 것으로 판단할 수 있다. 그에 따라 단말은 초기 레인징 절차를 재시작하게 된다.
초기 레인징 수신이 성공한 경우, 기지국이 AAI_RNG-ACK 메시지를 통해 단말에 제공하는 응답으로 아래 세 가지 종류가 있을 수 있다. 그 첫째로, 레인징 상태(ranging status)가 컨티뉴(continue)인 경우 물리 보정값이 해당 메시지에 포함된다. 다음으로, 레인징 상태가 성공(success)인 경우 기지국은 단말에 레인징 요청 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 할당한다. 이때, 물리 보정값이 더 포함될 수도 있다. 마지막으로 중단(abort)인 경우 기지국은 단말에 레인징 절차를 일정 기간동안 중단할 것을 요청할 수 있다.
단말은 레인징 상태가 컨티뉴인 경우 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함된 물리 보정값을 이용하여 레인징 절차를 속행하며, 성공인 경우 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받고 그를 통하여 AAI_RNG-REQ 메시지를 기지국으로 전송한다.
AAI_RNG-ACK 메시지는 초기 레인징 뿐만 아니라 핸드오버/주기적(handover/periodic) 레인징에 대한 응답으로써, 기지국은 미리 정의되어진 시점(즉, 구간: transmission offset) 이내에 해당 메시지를 전송한다.
핸드오버 절차는 IEEE 802.16m 시스템의 경우 요구사항에 의한 핸드오버 중단 시간(handover interruption time: 30ms)이내에 완료되어야 한다.
따라서 핸드오버 절차 내에 속한 동작들이 최소한의 딜레이(delay)로 수행되어져야 하므로, 기지국은 핸드오버 절차에서 수행될 수 있는 동작 중 하나인 핸드오버 레인징에 대한 응답인 AAI_RNG-ACK 메시지를 단말로 신속히 전송해야 단말에서 자신이 전송한 핸드오버 레인징 코드의 수신여부를 보다 빠르게 알 수 있다.
이때, 초기/주기적 레인징에 대한 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송시점을 핸드오버 레인징과 동일하게 정의하는 것은 오버헤드 측면에서 비효율적일 수 있다. 따라서 레인징 용도에 따라 차별화된 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송 시점 및 절차가 정의될 필요가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 효율적인 레인징 수행 절차를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 레인징의 목적에 따라 레인징 긍정응답 메시지의 전송 시점을 정의하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 일반적 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 레인징을 수행하는 방법은, 레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지가 전송되는 한계 시점을 지시하는 타이머가 만료되기 전까지 상기 기지국으로부터 상기 제 1 메시지가 수신되면, 상기 제 1 메시지를 이용하여 상기 레인징 요청의 성공 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 메시지에 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 포함되지 않거나, 상기 타이머가 만료되기 전까지 상기 제 1 메시지가 수신되지 않는 경우, 상기 판단하는 단계는, 상기 제 1 레인징 코드에 대응하여 상기 기지국으로부터 제 2 메시지를 상기 기지국으로 전송하기 위한 상향링크 할당 정보가 상기 타이머가 만료되기 전까지 수신되면 상기 레인징 요청이 성공한 것으로 판단하도록 수행되고, 상기 상향링크 할당 정보가 상기 타이머가 만료되기 전까지 수신되지 않는 경우 상기 레인징 요청이 실패한 것으로 판단하도록 수행될 수 있다.
또한, 상기 제 1 메시지는, 상기 제 1 메시지가 참조하는 레인징 기회들을 포함하는 적어도 하나의 프레임을 지시하는 프레임 지시자, 상기 프레임 지시자 필드가 지시하는 각 프레임의 레인징 기회들에 수신된 코드의 디코딩 상태를 지시하는 비트맵(RNG-ACK Bitmap) 및 상기 레인징 기회들에서 성공적으로 디코딩된 적어도 하나의 레인징 코드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 수신된 제 1 메시지에 상기 제 1 프레임을 지시하는 프레임 지시자 필드가 포함되고, 상기 제 1 프레임에 대한 비트맵(RNG-ACK Bitmap)에서 상기 제 1 레인징 기회에 대한 비트가 1로 설정되며, 상기 제 1 레인징 코드가 포함된 경우, 상기 레인징 요청이 성공한 것으로 판단하도록 수행될 수 있다.
아울러, 상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고, 상기 제 2 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이며, 상기 타이머는 T31 타이머인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국이 레인징을 수행하는 방법은, 적어도 하나의 레인징 기회를 통하여 레인징 코드를 탐지하는 단계; 및 상기 탐지 결과, 적어도 하나의 레인징 코드가 탐지된 각 레인징 기회를 포함하는 프레임으로부터 기 설정된 타이머가 만료되기 전까지 상기 레인징 코드의 수신 상태에 따른 응답을 포함하는 제 1 메시지를 적어도 하나의 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 탐지된 적어도 하나의 레인징 코드 중, 성공적으로 수신되었으며 상향링크 전송 파라미터의 수정이 불필요한 제 1 레인징 코드를 전송한 제 1 단말로 제 2 메시지의 전송을 위한 상향링크 자원 할당 정보를 전송하는 단계를 더 포함하되, 이러한 경우 상기 제 1 메시지에는 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 제외될 수 있다.
또한, 상기 제 1 메시지가 참조하는 레인징 기회들을 포함하는 적어도 하나의 프레임을 지시하는 프레임 지시자, 상기 프레임 지시자 필드가 지시하는 각 프레임의 레인징 기회들에 수신된 코드의 디코딩 상태를 지시하는 비트맵(RNG-ACK Bitmap) 및 상기 레인징 기회들에서 성공적으로 디코딩된 적어도 하나의 레인징 코드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임 지시자는, 상기 프레임 지시자가 지시하는 프레임을 포함하는 수퍼프레임의 번호를 지시하는 적어도 하나의 비트 및 상기 수퍼프레임 내에서 상기 프레임의 번호를 지시하는 적어도 하나의 비트를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고, 상기 제 2 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이며, 상기 타이머는 T31 타이머인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 레인징을 수행하는 단말 장치는, 프로세서; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되, 상기 프로세서는 레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 기지국으로 전송하고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지가 전송되는 한계 시점을 지시하는 타이머가 만료되기 전까지 상기 기지국으로부터 상기 제 1 메시지가 수신되면, 상기 제 1 메시지를 이용하여 상기 레인징 요청의 성공 여부를 판단하도록 제어할 수 있다.
이때, 상기 제 1 메시지에 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 포함되지 않거나 상기 타이머가 만료되기 전까지 상기 제 1 메시지가 수신되지 않는 경우, 상기 프로세서는 상기 제 1 레인징 코드에 대응하여 상기 기지국으로부터 제 2 메시지를 상기 기지국으로 전송하기 위한 상향링크 할당 정보가 상기 타이머가 만효되기 전까지 수신되면 상기 레인징 요청이 성공한 것으로 판단하고, 상기 상향링크 할당 정보가 상기 타이머가 만료되기 전까지 수신되지 않는 경우 상기 레인징 요청이 실패한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제 1 메시지는, 상기 제 1 메시지가 참조하는 레인징 기회들을 포함하는 적어도 하나의 프레임을 지시하는 프레임 지시자, 상기 프레임 지시자 필드가 지시하는 각 프레임의 레인징 기회들에 수신된 코드의 디코딩 상태를 지시하는 비트맵(RNG-ACK Bitmap) 및 상기 레인징 기회들에서 성공적으로 디코딩된 적어도 하나의 레인징 코드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 수신된 제 1 메시지에 상기 제 1 프레임을 지시하는 프레임 지시자 필드가 포함되고, 상기 제 1 프레임에 대한 비트맵(RNG-ACK Bitmap)에서 상기 제 1 레인징 기회에 대한 비트가 1로 설정되며, 상기 제 1 레인징 코드가 포함된 경우, 상기 레인징 요청이 성공한 것으로 판단할 수 있다.
아울러, 상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고, 상기 제 2 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이며, 상기 타이머는 T31 타이머인 것이 바람직하다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 비교적 작은 오버헤드로 보다 효율적으로 레인징 절차가 수행될 수 있다.
또한, 레인징의 목적에 따른 레인징 긍정응답 메시지 전송 시점이 적용되어 시스템 요구사항이 충족되도록 핸드오버 절차까지 효율적으로 수행될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초기 레인징 수행 절차의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초기 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초기 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예의 다른 양상에 따른 초기 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예의 다른 양상에 따른 초기 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 절차 및 다른 실시예에 따른 초기 레인징 절차가 동시에 수행되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것이다. 이하 본 발명의 실시예들은 효율적인 레인징 절차 수행 방법들 및 그를 수행하기 위한 장치 구조를 개시한다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(AP: Access Point), ABS (Advanced BS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), AMS (Advanced MS) 또는 SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16-2004, P802.16e-2005, P802.16Rev2 및 IEEE P802.16m 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
제 1 실시예
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국이 단말로부터 레인징 코드를 수신한 시점을 기준으로 한 레인징 긍정 응답 메시지의 전송 시점이 결정되는 레인징 수행 방법이 제공된다.
이하, 본 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행절차를 설명한다.
먼저, 단말은 x번째 프레임에 할당된 레인징 채널 중 하나의 레인징 채널(즉, 레인징 기회: ranging opportunity)을 선택하고, 그를 통하여 핸드오버 레인징 코드를 기지국으로 전송한다.
x번째 프레임의 해당 레인징 기회를 통하여 핸드오버 레인징 코드를 수신한 기지국은 x번째 프레임으로부터 핸드오버 레인징을 위해 설정된 시간(이하, 편의상 "delayHO_RNG_ACK"라 칭함)이 경과되기 전 또는 경과 시점에(즉, at/in/within xth+delayHO_RNG_ACK) AAI_RNG-ACK 메시지를 단말로 전송한다.
여기서, 핸드오버 레인징 코드는 경쟁 기반(contention based)의 핸드오버 레인징 코드뿐만 아니라, 핸드오버 목적의 전용 레인징 코드(dedicated ranging preamble code)도 포함한다.
이하에서는 본 실시예에 따른 delayHO _ RNG _ ACK을 정의한다.
delayHO_RNG_ACK은 레인징 긍정응답 전송 시간(RNG_ACK_TX_Time) 또는 T31 타이머(T31 Timer)로 호칭될 수 있다.
1 프레임 이상으로 설정되며, 프레임 단위 또는 수퍼프레임 단위로 결정될 수 있다.
또한, delayHO_RNG_ACK은, 단말과 기지국 사이에 미리 고정된 값을 정의해두거나, 서빙 기지국에 의해 단말에게 전송되는 핸드오버 관련 매체접속제어(MAC) 메시지(예를 들어, AAI_HO-CMD)를 통해 단말로 전달될 수 있다.
MAC 메시지가 사용되는 경우, 핸드오버 절차에서 서빙 기지국과 타겟 기지국 간의 정보 교환을 통해 결정된 delayHO_RNG_ACK 정보를 단말들에게 전달하는 형태가 된다. 이때, delayHO_RNG_ACK 값에 대한 정보는 AAI_HO-CMD 메시지에서 CDMA_RNG_FLAG 필드가 1로 설정된 경우, 즉, 해당 메시지에서 핸드오버 레인징의 수행이 지시되는 경우에만 포함될 수 있다. 본 방법을 통하여, 타겟 기지국은 AAI_RNG-ACK 메세지의 전송 시점을 트래픽 부하(traffic load)에 따라 변경할 수 있다.
타겟 기지국은 핸드오버를 수행하는 특정 단말(예를 들어, 전용 레인징 코드를 할당하는 경우)마다 다른 값의 delayHO_RNG_ACK을 적용할 수도 있고, 핸드오버를 수행하는 모든 단말(즉, 전용 레인징 코드를 할당하지 않는 경우)에게 동일한 값의 DelayHO_RNG_ACK을 적용할 수도 있다.
단말이 MAC 메시지를 통해 delayHO_RNG_ACK 정보를 얻지 못한 경우, 단말은 미리 결정된 delayHO_RNG_ACK 값에 따라 AAI_RNG-ACK 메시지가 기지국으로부터 전송된다고 판단할 수 있다. 이때, AAI_HO-CMD 메시지를 통해 전달되는 delayHO_RNG_ACK 값은 미리 결정된 delayHO_RNG_ACK 값보다 작거나 같은 것이 바람직하다.
예를 들어, 단말 A는 delayHO_RNG_ACK 정보가 1 프레임으로 설정된 AAI_HO-CMD 메시지를 수신하고, 단말 B는 해당 정보를 수신하지 않았다. 이때, delayHO_RNG_ACK 값이 기지국으로부터 수신되지 않을 때 적용되는 미리 결정된 delayHO_RNG_ACK 값은 1 수퍼프레임인 것으로 가정한다. 이러한 경우, 단말 A는 기지국으로 레인징 코드를 전송한 다음 프레임에 자신이 전송한 코드를 기지국이 정상적으로 수신했음을 의미하는 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신하지 못하면 레인징을 재시도한다. 반면, 단말 B는 레인징 코드를 기지국으로 전송하고 다음 수퍼프레임까지 자신이 전송한 레인징 코드를 기지국이 정상적으로 수신했음을 의미하는 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신하지 못하면 레인징을 재시도한다. 물론, 상술한 예는 각 단말에 적용되는 DelayHO_RNG_ACK 값이 지시하는 시점까지 상향링크 할당 정보(UL grant)를 단말에 주지 않은 경우를 가정한다. 상향링크 자원을 기지국이 단말에 할당함은, 기지국이 해당 단말이 전송한 레인징 코드를 정상적으로 수신함을 암시적으로 의미하기 때문이다.
이하에서는 본 실시예에 따른 AAI_RNG-ACK 메시지를 설명한다.
AAI_RNG-ACK 메시지에는 특정 프레임의 각 레인징 기회(RNG opportunity)에서 수신된 레인징 코드의 디코딩 상태를 지시하는 비트맵 정보 및 해당 프레임 내의 레인징 기회들을 통하여 정상적으로 수신된 모든 핸드오버 레인징 코드가 포함된다. 이때, 기지국이 AAI_RNG-ACK 전송시점 전에 AAI_RNG-REQ를 전송하기 위한 자원을 할당한 단말의 레인징 코드는 생략될 수 있다.
본 실시예에서 DelayHO_RNG_ACK 값이 지시하는 시점에 혹은 해당 시점 이내에 자신이 선택한 레인징 기회에 전송한 코드에 대한 응답이 포함된 AAI_RNG-ACK 메시지를 단말이 수신했는지 여부에 따라 단말의 동작은 구분될 수 있다.
먼저, AAI_RNG-ACK 메시지를 단말이 수신하고, 1) 상술한 비트맵 정보가 단말에 의해 선택된 레인징 기회에 수신된 레인징 코드가 없음을 지시하거나 2) 해당 레인징 기회에 대하여 단말이 전송한 레인징 코드가 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함되지 않았으며 기지국으로부터 AAI_RNG-REQ 메시지 전송을 위한 상향링크 자원 할당을 받지 못한 경우, 단말은 이를 명시적 부정응답(explicit-NACK)으로 판단할 수 있다.
반대로, AAI_RNG-ACK 메시지를 단말이 수신하지 못하였으며 기지국으로부터 AAI_RNG-REQ 메시지 전송을 위한 상향링크 자원 할당을 받지 못한 경우, 단말은 이를 암시적 부정응답(implicit-NACK)으로 판단할 수 있다.
한편, AAI_RNG-ACK 메시지를 단말이 수신하고, 상술한 비트맵 정보가 단말에 의해 선택된 레인징 기회에 수신된 레인징 코드가 있으며, 해당 레인징 기회에 대하여 단말이 전송한 레인징 코드가 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함된 경우 단말은 이를 긍정응답(ACK), 즉, 자신이 전송한 레인징 코드가 정상적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다. ACK으로 판단되었으나 기지국으로부터 AAI_RNG-REQ 메시지 전송을 위한 상향링크 자원 할당을 받지 못한 경우, 단말은 T3 타이머를 시작시키고 T3 타이머 만료전에 상향링크 자원을 할당받으면 T3 타이머를 중단시킨다. T3 타이머가 만료될 때까지 상향링크 자원을 할당받지 못하거나 부정응답(implicit/explicit-NACK)으로 판단된 경우 단말은 해당 레인징 절차가 실패한 것으로 판단하고 레인징 절차를 재시작(restart)할 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여 상술한 delayHO_RNG_ACK 및 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함된 정보에 따른 레인징 수행 절차를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 1에서 delayHO_RNG_ACK은 1프레임이며, Xth + delayHO_RNG_ACK 이내에 기지국이 단말에 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 할당 정보를 전송하지 않는다고 가정한다.
도 1을 참조하면, 단말은 X번째 프레임에서 랜덤으로 선택한(전용 레인징인 경우, 전용으로 할당된) 핸드오버 레인징 기회를 통하여 핸드오버 레인징 코드를 타겟 기지국으로 전송한다(S101)
단말은 delayHO_RNG_ACK 에 의해 지시되는 시점(즉, Xth + delayHO_RNG_ACK)이 경과되기 전까지 기지국으로부터 AAI_RNG-ACK 메시지를 기다린다(S102).
상기 시점 이내에 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신한 경우, 단말은 해당 메시지의 X번째 프레임에 대한 비트맵(RNG-ACK Bitmap)에서 자신이 레인징 코드를 전송한 레인징 기회에 대응되는 비트가 1로 설정되었는지 여부를 판단한다(S103).
비트맵의 해당 비트가 1로 설정된 경우, 단말은 자신이 전송한 레인징 코드가 해당 메시지에 포함되었는지 여부를 확인한다(S104).
자신이 전송한 레인징 코드가 포함된 경우, 단말은 레인징 코드 전송이 성공한 것으로 판단(ACK)하고 T3 타이머를 시작하여 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원 할당을 대기한다.
단계 S102 내지 S104의 판단결과 어느 하나라도 부정(no)인 경우, 단말은 레인징 코드의 전송이 실패한 것으로 판단하고 레인징 코드를 타겟 기지국으로 재전송한다.
이하에서는, delayHO_RNG_ACK 파라미터가 AAI_HO-CMD 메시지를 통해 할당되는 경우를 보다 상세히 설명한다.
핸드오버 준비 단계(HO preparation phase)에서 레인징 코드를 이용한 핸드오버 레인징(CDMA-based HO ranging)이 생략되지 않는 경우, 타겟 기지국은 서빙 기지국에 AAI_RNG-ACK 메시지가 전송될 시점 정보(즉, delayHO_RNG_ACK)를 알려주고, 서빙 기지국은 이를 다시 AAI_HO-CMD 메시지를 통해 단말에 알려준다.
핸드오버 실행 단계(HO Execution phase)에서, 단말은 핸드오버 레인징 코드를 타겟 기지국으로 전송한다. 이때, 단말은 아래 조건들 중 어느 하나라도 만족되면 핸드오버 레인징 절차를 재시작한다.
-단말이 레인징 코드를 전송한 레인징 기회에 해당 레인징 코드를 포함하는 AAI_RNG-ACK 메시지 또는 AAI_RNG-REQ 메시지 전송을 위한 UL_grant를 T31 타이머가 만료될 때까지 수신하지 못하는 경우. 여기서, AAI_RNG-ACK 메시지를 수신하지 못한다 함은, T31 타이머가 만료될 때까지 RNG_ACK 비트맵에 단말이 선택한 레인징 기회에 대응하는 비트가 1로 설정된 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신하지 못하거나, AAI_RNG-ACK 메시지에서 해당 비트가 1로 설정되더라도 단말이 전송한 코드를 포함하지 않는 경우를 말한다.
-레인징 코드 전송은 성공했으나 T3 타이머가 만료될 때까지 AAI_RNG-REQ 메시지 전송을 위한 UL_grant를 전송받지 못하거나, AAI_RNG-REQ 메시지 전송 후 T3 타이머가 만료될 때까지 AAI_RNG-RSP 메시지를 수신하지 못한 경우.
-AAI_RNG-REQ/RSP 교환이 128 프레임 내에 완료되지 못한 경우.
핸드오버 실행 단계(HO Execution phase)에서, 기지국은 적어도 하나의 레인징 코드가 검출된 프레임으로부터 T31 타이머가 만료되기 전에 AAI_RNG-ACK 메시지를 전송해야 한다. 만일, 기지국이 수신된 레인징 코드에 대하여 T31 타이어 만료 이전에 UL grant를 전송하는 경우 해당 레인징 코드에 대한 응답은 AAI_RNG-ACK 메시지에서 생략될 수 있다. 만일, 성공적으로 수신된 레인징 코드가 없는 경우 기지국은 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송을 생략할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 타겟 기지국이 서빙 기지국에 AAI_RNG-ACK 메시지가 전송될 시점 정보를 알려주는 경우의 핸드오버 레인징 수행 절차들을 설명한다. 도 2 내지 도 5에서는 T31 타이머를 레인징 긍정응답 전송 시간(RNG_ACK_TX_Time)으로 표시하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 단말은 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행하기 위하여 핸드오버 요청(AAI_HO-REQ) 메시지를 서빙 기지국으로 전송한다(S201).
그에 따라 서빙 기지국은 타겟 기지국과 핸드오버를 위한 파라미터 협상을 수행한다(S202, S203). 이때, 핸드오버 응답 백본 메시지를 통해 AAI_RNG-ACK 메시지가 전송될 시간을 지시하는 RNG_ACK_TX_Time 정보가 타겟 기지국에서 서빙 기지국으로 전송된다(S203).
서빙 기지국은 타겟 기지국으로부터 수신한 RNG_ACK_TX_Time 정보를 AAI_HO-CMD 메시지를 통하여 단말로 전송한다(S204).
AAI_HO-CMD 메시지를 수신한 단말은 타겟 기지국으로 핸드오버 레인징 코드를 전송하고 RNG_ACK_TX_Time 정보가 지시하는 시점이 만료되기 전까지 AAI_RNG-ACK 메시지를 대기한다(S205).
단말은 타겟 기지국으로부터 자신이 전송한 레인징 코드에 대한 응답으로 레인징 상태가 성공(success)임을 지시하는 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신한다(S206).
여기서, AAI_RNG-ACK 메시지에는 단말이 레인징 코드를 전송한 프레임에 대한 비트맵(RNG-ACK Bitmap)에서, 단말이 레인징 코드를 전송한 레인징 기회에 대응되는 비트가 1로 설정되었으며, 전송한 레인징 코드가 해당 메시지에 포함된다.
이후 타겟 기지국은 단말에 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 할당하고(S207), 단말은 해당 자원을 이용하여 AAI_RNG-REQ 메시지를 타겟 기지국으로 전송한다(S208).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 3에서 S301 단계 내지 S305 단계는 도 2의 S201 단계 내지 S205 단계와 각각 유사하므로 명세서의 간명함을 위하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
S306 단계에서 RNG_ACK_TX_Time 정보가 지시하는 시점이 만료되기 전, 타겟 기지국은 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원 할당정보를 단말로 전송한다(S306).
그에 따라 단말은 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신하지 않아도 이를 자신이 전송한 핸드오버 레인징 코드에 대한 암시적인 ACK으로 판단하고, 할당된 상향링크 자원을 통하여 AAI_RNG-REQ 메시지를 타겟 기지국으로 전송한다(S307).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 4에서 S401 단계 내지 S405 단계는 도 2의 S201 단계 내지 S205 단계와 각각 유사하므로 명세서의 간명함을 위하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
단말은 타겟 기지국으로부터 레인징 상태가 컨티뉴(continue)임을 지시하는 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신한다(S406).
여기서, AAI_RNG-ACK 메시지에는 단말이 레인징 코드를 전송한 프레임에 대한 비트맵(RNG-ACK Bitmap)의 비트 중 단말이 레인징 코드를 전송한 레인징 기회에 대응되는 비트가 1로 설정되었으며, 전송한 레인징 코드가 해당 메시지에 포함된다. 또한, 레인징 상태가 컨티뉴임을 지시하는 AAI_RNG-ACK 메시지에는 물리 파라미터 보정 값 정보가 더 포함될 수 있다.
그에 따라, 단말은 물리 보정 값 정보를 적용하여 타겟 기지국으로 레인징 코드를 재전송할 수 있다(S407).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 5에서 S501 단계 내지 S505 단계는 도 2의 S201 단계 내지 S205 단계와 각각 유사하므로 명세서의 간명함을 위하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
RNG_ACK_TX_Time 정보가 지시하는 시점까지 단말이 기지국으로부터 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신하지 못하는 경우, AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원 또한 할당받지 못하였으므로 단말은 해당 레인징 절차가 실패한 것으로 판단할 수 있다(S506).
그에 따라 단말은 레인징 절차를 재시작한다(S507).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 6에서는 도 2의 S201 단계 내지 S205 단계가 수행된 이후의 상황을 가정한다.
단말은 타겟 기지국으로 38번 핸드오버 레인징 코드를 전송한다(S601).
RNG_ACK_TX_Time 정보가 지시하는 시점이 경과하기 전에 기지국으로부터 AAI_RNG-ACK 메시지가 수신되고, 단말이 선택한 레인징 기회에 대응하는 RNG-ACK 비트맵의 비트가 1이나, 그에 코드는 5, 16 및 35번이 포함된다(S602).
이러한 경우, 단말은 이를 명시적 부정응답(explicit-NACK)으로 판단하고 레인징 절차를 재시작하여 랜덤으로 선택된 57번 핸드오버 레인징 코드를 타겟 기지국으로 전송할 수 있다(S603).
제 2 실시예
본 발명의 다른 실시예에서는 단말로부터 전송된 레인징 코드에 대한 응답으로 AAI_RNG-ACK 메시지가 전송되는 시점을 정의하고, 그를 통한 효율적인 초기 레인징 수행 절차가 제공된다.
이하, 본 실시예에 따른 초기 레인징 수행 절차를 설명한다.
먼저, 단말은 X번째 프레임에서 초기 레인징 용도의 레인징 기회들 중 무작위로 선택된 레인징 기회를 통하여 초기 레인징 코드를 기지국으로 전송한다.
기지국은 해당 프레임에서 적어도 하나의 초기 레인징 코드가 탐지되면 X번째 프레임으로부터 초기 레인징에 대하여 설정된 소정 시간(이하, 편의상 delayINITIAL_RNG_ACK이라 칭함)이 경과되기 전에 AAI_RNG-ACK 메시지를 전송한다.
이때, delayINITIAL_RNG_ACK는 프레임 단위(예를 들어, 4 프레임 이상) 혹은 수퍼프레임 단위로 설정될 수 있다. 즉, delayINITIAL_RNG_ACK 값이 1 수퍼프레임이면, 임의의 수퍼프레임 내에 할당된 초기 레인징 기회들에서 하나라도 초기 레인징 코드가 검출되면 기지국은 그 다음 수퍼프레임이 끝나기 전에 AAI_RNG-ACK 메시지를 전송해야 한다.
만약 기지국이 핸드오버에 대한 AAI_RNG-ACK을 전송한다면, 핸드오버 레인징 코드에 대한 응답과 함께 탐지된 해당 초기 레인징 코드들에 대한 응답 또한 함께 전송할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 AAI_RNG-ACK 메시지를 설명한다.
AAI_RNG-ACK 메시지에는 적어도 하나의 프레임 내의 각 레인징 기회(RNG opportunity)에서 수신된 레인징 코드의 디코딩 상태를 지시하는 비트맵 정보 및 각 프레임 내의 레인징 기회들을 통하여 정상적으로 수신된 모든 초기 레인징 코드가 포함된다. 이때, 기지국이 AAI_RNG-ACK 전송시점 전에 AAI_RNG-REQ를 전송하기 위한 자원을 할당한 단말의 레인징 코드는 생략될 수 있다.
AAI_RNG-ACK 메시지에 복수의 프레임들 내의 레인징 기회들을 통하여 수신된 초기 레인징 코드들에 대한 응답이 포함되는 경우, AAI_RNG-ACK 메시지에는 각 프레임을 지시하기 위하여 프레임 인덱스(frame index 혹은 프레임 지시자: frame indicator) 정보가 포함될 수 있다. 초기 레인징의 경우에도 delayINITIAL_RNG_ACK 값이 지시하는 시점 이전에 AAI_RNG-REQ를 전송하기 위한 자원을 할당한 레인징 코드가 존재하는 경우, 해당 코드에 대한 응답 정보는 AAI_RNG-ACK 메시지에서 제외될 수 있다.
본 실시예에서 DelayINITIAL_RNG_ACK 값이 지시하는 시점에 혹은 해당 시점 이내에 단말 자신이 선택한 레인징 기회에 전송한 초기 레인징 코드에 대한 응답이 포함된 AAI_RNG-ACK 메시지를 단말이 수신했는지 여부에 따라 단말의 동작은 구분될 수 있다.
먼저, AAI_RNG-ACK 메시지를 단말이 수신하고, 1) 상술한 비트맵 정보가 단말에 의해 선택된 레인징 기회에 수신된 레인징 코드가 없음을 지시하거나 2) 해당 레인징 기회에 대하여 단말이 전송한 레인징 코드가 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함되지 않았으며 기지국으로부터 AAI_RNG-REQ 메시지 전송을 위한 상향링크 자원 할당을 받지 못한 경우, 단말은 이를 명시적 부정응답(explicit-NACK)으로 판단할 수 있다.
반대로, AAI_RNG-ACK 메시지를 단말이 수신하지 못하였으며 기지국으로부터 AAI_RNG-REQ 메시지 전송을 위한 상향링크 자원 할당을 받지 못한 경우, 단말은 이를 암시적 부정응답(implicit-NACK)으로 판단할 수 있다.
한편, AAI_RNG-ACK 메시지를 단말이 수신하고, 상술한 비트맵 정보가 단말에 의해 선택된 레인징 기회에 수신된 레인징 코드가 있으며, 해당 레인징 기회에 대하여 단말이 전송한 레인징 코드가 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함된 경우 단말은 이를 긍정응답(ACK), 즉, 자신이 전송한 레인징 코드가 정상적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다. ACK으로 판단되었으나 기지국으로부터 AAI_RNG-REQ 메시지 전송을 위한 상향링크 자원 할당을 받지 못한 경우, 단말은 T3 타이머를 시작시키고 T3 타이머 만료전에 상향링크 자원을 할당받으면 T3 타이머를 중단시킨다. T3 타이머가 만료될 때까지 상향링크 자원을 할당받지 못하거나 부정응답(implicit/explicit-NACK)으로 판단된 경우 단말은 해당 레인징 절차가 실패한 것으로 판단하고 레인징 절차를 재시작(restart)할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 실시예에 따른 초기 레인징 수행 절차를 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초기 레인징 수행 절차의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 7에서는 delayINITIAL_RNG_ACK 값이 1 수퍼프레임이며, X번째 수퍼프레임 내의 임의의 초기 레인징을 위한 레인징 기회를 통하여 단말이 초기 레인징 코드를 기지국으로 전송하며, Xth + delayINITIAL_RNG_ACK 이내에 기지국이 단말에 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 할당 정보를 전송하지 않는다고 가정한다. 또한, 기지국이 delayINITIAL_RNG_ACK 정보가 지시하는 시점까지 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송을 미루지 않고 해당 초기 레인징 코드 정보를 포함할 수 있는 경우를 가정한다.
도 7을 참조하면, 단말은 X번째 수퍼프레임에서 랜덤으로 선택한 초기 레인징 기회를 통하여 초기 레인징 코드를 기지국으로 전송한다(S701)
단말은 delayINITIAL_RNG_ACK 에 의해 지시되는 시점(즉, Xth + delayINITIAL_RNG_ACK)이 경과되기 전(즉, 현재 수퍼프레임 + 1 수퍼프레임)까지 기지국으로부터 AAI_RNG-ACK 메시지를 기다린다(S702).
상기 시점 이내에 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신한 경우(S703), 단말은 해당 메시지의 비트맵(RNG-ACK Bitmap)에서 자신이 레인징 코드를 전송한 레인징 기회에 대응되는 비트가 1로 설정되었는지 여부를 판단한다(S704).
비트맵의 해당 비트가 1로 설정된 경우, 단말은 자신이 전송한 레인징 코드가 해당 메시지에 포함되었는지 여부를 확인한다(S705).
자신이 전송한 레인징 코드가 포함된 경우, 단말은 레인징 코드 전송이 성공한 것으로 판단(ACK)하고 T3 타이머를 시작하여 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원 할당을 대기한다(S706).
단계 S702 내지 S705의 판단결과 어느 하나라도 부정(no)인 경우, 현재 수퍼프레임이 X+1 번째 수퍼프레임이고, 마지막 하향링크 프레임이라면(S710), 해당 초기 레인징 절차를 실패한 것으로 판단하고 기 설정된 재시도 횟수를 고려하여 초기 레인징 절차를 재시작한다. 이를 위하여 단말은 기지국으로 랜덤으로 선택된 초기 레인징 코드를 전송한다(S711).
단계 S710 판단 시점에서 현재 수퍼프레임이 X번째 프레임이거나, X+1 번째 프레임이라도 마지막 하향링크 프레임이 아닌 경우, 단말은 다시 S702 단계를 수행하게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초기 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
도 8에서도 delayINITIAL_RNG_ACK 값이 1 수퍼프레임이며, X번째 수퍼프레임 내의 임의의 초기 레인징을 위한 레인징 기회를 통하여 단말이 초기 레인징 코드를 기지국으로 전송하며, Xth + delayINITIAL_RNG_ACK 이내에 기지국이 단말에 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 할당 정보를 전송하지 않는다고 가정한다. 다만, 기지국이 delayINITIAL_RNG_ACK 정보가 지시하는 시점까지 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송을 미루지 않고 해당 초기 레인징 코드 정보를 반드시 포함하는 경우를 가정한다.
도 8을 참조하면, 단말은 X번째 수퍼프레임에서 랜덤으로 선택한 초기 레인징 기회를 통하여 초기 레인징 코드를 기지국으로 전송한다(S801).
단말은 delayINITIAL_RNG_ACK 에 의해 지시되는 시점(즉, Xth + delayINITIAL_RNG_ACK)이 경과되기 전(즉, 현재 수퍼프레임 + 1 수퍼프레임)까지 기지국으로부터 AAI_RNG-ACK 메시지를 기다린다(S802).
상기 시점 이내에 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신하지 못한 경우(S803), 단말은 현재 수퍼프레임이 X번째 프레임이거나, X+1 번째 프레임이라도 마지막 하향링크 프레임이 아닌 경우, 단말은 다시 S802 단계를 수행하게 된다. 반대로, 현재 수퍼프레임이 X+1 번째 수퍼프레임이고, 마지막 하향링크 프레임이라면, 해당 초기 레인징 절차를 실패한 것으로 판단하고 기 설정된 재시도 횟수를 고려하여 초기 레인징 절차를 재시작한다. 이를 위하여 단말은 기지국으로 랜덤으로 선택된 초기 레인징 코드를 전송한다(S810, S811).
delayINITIAL_RNG_ACK 에 의해 지시되는 시점 이내에 AAI_RNG-ACK 메시지를 수신한 경우, 단말은 해당 메시지의 비트맵(RNG-ACK Bitmap)에서 자신이 레인징 코드를 전송한 레인징 기회에 대응되는 비트가 1로 설정되었는지 여부를 판단한다(S804).
비트맵의 해당 비트가 1로 설정된 경우, 단말은 자신이 전송한 레인징 코드가 해당 메시지에 포함되었는지 여부를 확인한다(S805).
자신이 전송한 레인징 코드가 포함된 경우, 단말은 레인징 코드 전송이 성공한 것으로 판단(ACK)하고 T3 타이머를 시작하여 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원 할당을 대기한다(S806).
단말은 수신된 AAI_RNG-ACK 메시지에서 자신이 레인징 코드를 전송한 레인징 기회에 대응되는 비트가 1로 설정되지 않거나, 해당 비트가 1로 설정되더라도 자신이 전송한 코드가 포함되지 않는 경우 해당 레인징 절차가 실패한 것으로 판단한다. 이러한 경우, 단말은 기 설정된 재시도 횟수에 따라 초기 레인징을 재시작할 수 있다(S811).
한편, 본 실시예에 따른 초기 레인징 수행 절차에서는 단말과 기지국의 처리 시간이 더 고려될 수 있다. 기지국의 처리 시간이 3서브프레임이라 가정할 때, 3서브프레임이 경과하기 전에 수신된 AAI_RNG-ACK 메시지에는 단말이 전송한 레인징 코드에 대한 응답이 포함되기 어려울수 있다. 따라서, 기지국 혹은 단말 측면에서의 제약조건이 필요하다. 이를 위하여, 본 실시예에서는 기지국은 AAI_RNG-ACK 메시지를 해당 수퍼프레임의 마지막 하향링크 서브프레임에 항상 스케줄링할 것을 제안한다. 또는, 단말은 초기 레인징 코드를 기지국으로 전송한 서브프레임으로부터 3서브프레임 이전에 AAI_RNG-ACK 메시지가 수신되는 경우 이를 무시하도록 한다. 이를 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초기 레인징 수행 절차의 또 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
도 9에서도 delayINITIAL_RNG_ACK 값이 1 수퍼프레임이며, X번째 수퍼프레임 내의 임의의 초기 레인징을 위한 레인징 기회를 통하여 단말이 초기 레인징 코드를 기지국으로 전송하며, Xth + delayINITIAL_RNG_ACK 이내에 기지국이 단말에 AAI_RNG-REQ 메시지를 전송하기 위한 상향링크 할당 정보를 전송하지 않는다고 가정한다. 또한, 기지국이 delayINITIAL_RNG_ACK 정보가 지시하는 시점까지 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송을 미루지 않고 해당 초기 레인징 코드 정보를 반드시 포함하는 경우를 가정한다.
도 9를 참조하면, 도 9의 각 단계들은 도 8의 각 단계들과 유사하나, S904 단계에서 3서브프레임이 경과되었는지 여부를 판단한다. 이는 기지국의 초기 레인징 코드 처리 시간(processing time)을 고려한 것으로 기지국의 처리 시간이 3서브프레임이라 가정할 때, 단말은 초기 레인징 코드를 기지국으로 전송한 서브프레임으로부터 3서브프레임 이전에 AAI_RNG-ACK 메시지가 수신되는 경우 이를 무시하고 다시 S902 단계로 돌아간다.
도 9에서 S904 단계가 추가된 점을 제외하면 나머지 단계들에 대한 설명은 도 8과 유사하므로 생략하기로 한다.
본 실시예의 다른 양상에 의하면, AAI_RNG-ACK 메시지의 전송이 생략되는 경우 이를 단말이 묵시적인 긍정응답(implicit-ACK)으로 인식하도록 할 것을 제안한다.
이하, 본 실시예의 다른 양상에 따른 기지국과 단말의 동작을 설명한다.
먼저, 기지국에서는 적어도 하나의 초기 레인징 코드가 탐지된 프레임으로부터 delayINITIAL_RNG_ACK 값이 지시하는 시점 이내에 AAI_RNG-ACK 메시지를 전송한다. AAI_RNG-ACK 메시지에는 프레임 지시자 필드가 지시하는 프레임에서 각 레인징 기회(RNG opportunity)에서 수신된 레인징 코드의 디코딩 상태를 지시하는 비트맵 정보 및 해당 프레임 내의 레인징 기회들을 통하여 정상적으로 수신된 모든 초기 레인징 코드가 포함된다. 이때, 기지국이 AAI_RNG-ACK 전송시점 전에 AAI_RNG-REQ를 전송하기 위한 자원을 할당한 단말의 레인징 코드는 생략될 수 있다.
만일, 어떠한 성공적으로 수신된 레인징 코드에 대한 응답도 AAI_RNG-ACK 메시지에 포함되지 않는 경우, 기지국은 해당 메시지의 전송을 생략할 수 있다.
또한, 프레임 지시자 필드가 지시하는 프레임에서 각 레인징 기회(RNG opportunity)에서 탐지된 레인징 코드들의 레인징 상태가 모두 '성공(success)'인 경우에도, 기지국은 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송을 생략할 수 있다. 단, 이는 AAI_ RNG-ACK 메시지 내에 포함된 탐지된 레인징 코드들 중에서 핸드오버 레인징 코드가 존재하지 않는 경우에만 적용될 수 있다.
단말의 경우, AAI_RNG-ACK 메시지에서 자신이 초기 레인징 코드를 전송한 레인징 기회에 성공적으로 수신된 레인징 코드가 없음을 지시하거나, 자신이 전송한 레인징 코드가 존재하지 않는 경우, 해당 레인징 절차가 실패한 것으로 판단하고 초기 레인징 절차를 재시작할 수 있다. 이 외의 경우, 단말은 해당 레인징 코드의 전송이 성공한 것으로 판단한다.
기지국이 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송을 생략할 수 있으므로, 해당 전송 시점이내에 자신에 해당하는 RNG-ACK을 받지 않더라도 초기 레인징 코드를 전송한 단말은 자신이 전송한 코드에 대한 기지국의 응답이 묵시적 긍정응답(implicit-ACK)인 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이 경우의 단말은 해당 전송 시점 이내에 AAI_RNG-ACK을 수신하지 않더라도 레인징 코드를 재전송하지 않는다.
상술한 방법이 사용되는 경우, 초기 레인징은 핸드오버 레인징과는 달리 신속한 절차의 완료에 민감성이 크지 않으므로 시그널링 오버헤드가 감소하는 효과가 있다. 이하, 상술한 방법을 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예의 다른 양상에 따른 초기 레인징 수행 절차의 일례를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 단말은 먼저 초기 레인징 코드를 기지국으로 전송한다(S1010).
그에 따라 기지국은 delayINITIAL_RNG_ACK 값이 지시하는 시점 이내에 AAI_RNG-ACK 메시지를 단말로 전송한다(S1020).
이때, AAI_RNG-ACK 메시지에서 해당 레인징 코드에 대한 응답으로 레인징 상태가 컨티뉴임을 지시하므로, 단말은 해당 메시지에 포함된 물리 파라미터 보정값을 적용하여 초기 레인징 코드를 재전송한다(S1030).
도 11은 본 발명의 다른 실시예의 다른 양상에 따른 초기 레인징 수행 절차의 다른 일례를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 단말은 먼저 초기 레인징 코드를 기지국으로 전송한다(S1110).
이때, 기지국은 해당 시점에서 핸드오버 레인징 코드가 수신되지 않았으며, 탐지된 모든 초기 레인징 코드(S1110 단계에서 단말이 전송한 코드 포함)의 수신상태가 성공인 경우 AAI_RNG-ACK 메시지의 전송을 생략한다(S1120).
그에 따라 단말은 delayINITIAL_RNG_ACK 값이 지시하는 시점이 경과되도록 AAI_RNG-ACK 메시지를 기지국으로부터 수신하지 못하더라도, 자신이 전송한 코드에 대한 기지국의 응답이 묵시적 긍정응답(implicit-ACK)인 것으로 판단할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 상술한 초기 레인징 수행 절차들은 주기적 레인징에도 유사하게 적용될 수 있다.
이하에서는 도 12를 참조하여 상술한 실시예들이 함께 수행되는 형태를 설명한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 레인징 절차 및 다른 실시예에 따른 초기 레인징 절차가 동시에 수행되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 12에서 핸드오버를 위한 delayHO_RNG_ACK 값은 1 프레임이며, 초기/주기적 레인징을 위한 delayINITIAL_RNG_ACK 값은 1 수퍼프레임으로 미리 정의된 것으로 가정한다.
도 12를 참조하면, X번째 수퍼프레임의 2번째 프레임의 첫 번째 상향링크 서브프레임에서 전용 핸드오버 레인징 코드 및 세 번째 상향링크 서버프레임에서 핸드오버 레인징 코드 및 초기 레인징 코드가 수신된다. 핸드오버 레인징 코드의 경우 delayHO_RNG_ACK 값이 1프레임이므로 세 번째 서브프레임에 하향링크 서브프레임에서 AAI_RNG-ACK 메시지가 전송된다. AAI_RNG-ACK 메시지에는 이전 프레임에서 수신된 핸드오버 레인징 코드에 대한 응답이 포함된다. 이때, 이전 프레임에서 수신된 초기 레인징 코드에 대한 응답 또한 포함될 수도 있다.
이후 세 번째 프레임의 세 번째 상향링크 서브프레임에서 초기 레인징 코드가 검출되나, 초기/주기적 레인징을 위한 delayINITIAL _ RNG _ ACK 값은 1 수퍼프레임이므로, 해당 초기 레인징 코드에 대한 응답이 X 번째 수퍼프레임 내에서 반드시 전송될 필요는 없고, X+1 번째 수퍼프레임 안에서 전송되면 충분하다. X+1 번째 수퍼프레임의 네 번째 프레임에서는 AAI_RNG-ACK 메시지가 전송되며, 전송 시점 이전 두 초기 레인징 코드(X번째 수퍼프레임의 세 번째 프레임 및 X+1번째 수퍼프레임의 두 번째 프레임)에 대한 응답이 포함될 수 있다.
한편, 전용 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 AAI_RNG-ACK 메시지는 방송 마스킹 코드(Broadcast Masking Code)를 이용한 방송 할당 맵 정보요소(Broadcast assignment A-MAP IE)가 아닌 유니캐스트 STID를 이용한 하향링크 기본 할당 맵 정보요소 (DL basic assignment A-MAP IE)를 통하여 할당정보가 단말에 전달될 수 있다. 또한, AAI_RNG-REQ 및 AAI_RNG-RSP 메시지는 각각 유니캐스트 STID를 이용한 상향링크 기본 할당 맵 정보요소(UL basic assignment A-MAP IE) 및 하향링크 기본 할당 맵 정보요소(DL basic assignment A-MAP IE)를 통하여 할당정보가 단말에 전달될 수 있다.
이하에서는 표 1 내지 표 3을 참조하여 본 실시예에 따른 AAI_RNG-ACK 메시지의 포맷을 설명한다.
먼저, 아래 표 1은 delayINITIAL _ RNG _ ACK 값이 1 수퍼프레임인 경우의 AAI_RNG-ACK 메시지 포맷의 일례를 나타낸다.
Syntax Size (bits) Notes
RNG -ACK_Message_Format() { - -
Management Message Type=TBD 8 -
Number of frames (N_Frames) 3 The number of frame indices included in this RNG-ACK message
For (k=0; k<N_Frames; k++) { 　 　
Frame index (Frame Indicator) 3 0b000 : the 1st frame in a previous superframe; 0b001 : the 2nd frame in a previous superframe; 0b010 : the 3rd frame in a previous superframe ; 0b011 : the 4th frame in a previous superframe; 0b100 : the 1st frame in the current superframe; 0b101 : the 2nd frame in the current superframe; 0b110 : the 3rd frame in the current superframe ; 0b111 : the 4th frame in the current superframe
RNG-ACK Bitmap N_RNG_Slots Each bit indicates the decoding status of ranging code in the corresponding ranging opportunity.
0b0: No ranging code is detected,
0b1: At least one code is　detected.
For (i=0; i<N_RNG_Slots; i++) { 　 　-
If ( RNG - ACK Bitmap[i] == 1) { 　 　-
Number of Received codes (L) 5 The number of ranging code indices included in this RNG-ACK message.
For (j=0; j<L; j++) { 　 　-
Code index 8 Code index received in the ranging opportunity
Ranging status 2 Used to indicate whether UL messages are received within acceptable limits by BS. 0b01 = continue, 0b11 = abort, 0b00 = success
If (Ranging status == 0b01) { 　 -
API 3 Adjustment parameters indication
Bit#0:"1"Timing Offset Adjustment is included; Bit#1:"1"Power Level Adjustment is included;
Bit#2:"1"Frequency Offset Adjustment is included;
If( API bit#0==1){ 　 　
Timing Offset Adjustment } 14 Tx timing offset adjustment
If (API bit#1==1){ 　 　
Power Level Adjustment} 3 Tx Power offset adjustment
If (API bit#2==1) { 　 　
Frequency Offset Adjustment } } } } }} 8 Tx frequency offset adjustment
표 1을 참조하면, 가정에서 delayINITIAL _ RNG _ ACK 값이 1 수퍼프레임인 바, AAI_RNG-ACK 메시지에는 최대 8프레임 내의 레인징 기회들에서 수신된 코드들에 대한 응답 정보가 포함될 수 있다. 그를 위하여, 프레임 인덱스(프레임 지시자) 필드는 3비트로 구성되어 첫 번째 비트가 0인 경우 이전 수퍼프레임으로, 1인 경우 현재 수퍼프레임을 지시할 수 있다.
다음으로, 아래 표 2는 delayINITIAL _ RNG _ ACK 값이 1 수퍼프레임인 경우의 AAI_RNG-ACK 메시지 포맷의 다른 일례를 나타낸다.
Syntax Size (bits) Notes
RNG -ACK_Message_Format() { - -
Management Message Type=TBD 8 -
Number of frames (N_Frames) 3 The number of frame indices included in this RNG-ACK message
For (k=0; k<N_Frames; k++) { 　 　
Frame index (Frame Indicator) 3 Bit #0 : LSB 1bit of superframe number,
Bit #1~2 : frame index in a superframe
RNG-ACK Bitmap N_RNG_Slots Each bit indicates the decoding status of ranging code in the corresponding ranging opportunity.
0b0: No ranging code is detected, 0b1: At least one code is　detected.
For (i=0; i<N_RNG_Slots; i++) { 　 　-
If ( RNG - ACK Bitmap[i] == 1) { 　 　-
Number of Received codes (L) 5 The number of ranging code indices included in this RNG-ACK message.
For (j=0; j<L; j++) { 　 　-
Code index 8 Code index received in the ranging opportunity
Ranging status 2 Used to indicate whether UL messages are received within acceptable limits by BS. 0b01 = continue, 0b11 = abort, 0b00 = success
If (Ranging status == 0b01) { 　 -
API 3 Adjustment parameters indication
Bit#0:"1"Timing Offset Adjustment is included;
Bit#1:"1"Power Level Adjustment is included;
Bit#2:"1"Frequency Offset Adjustment is included;
If( API bit#0==1){ 　 　
Timing Offset Adjustment } 14 Tx timing offset adjustment
If (API bit#1==1){ 　 　
Power Level Adjustment} 3 Tx Power offset adjustment
If (API bit#2==1) { 　 　
Frequency Offset Adjustment } } } } }} 8 Tx frequency offset adjustment
표 2에서도, delayINITIAL _ RNG _ ACK 값이 1 수퍼프레임인 경우를 가정한 바, AAI_RNG-ACK 메시지에는 최대 8프레임 내의 레인징 기회들에서 수신된 코드들에 대한 응답 정보가 포함될 수 있다. 그를 위하여, 프레임 인덱스(프레임 지시자) 필드는 3비트로 구성되어 첫 번째 비트는 수퍼프레임 번호의 LSB 값을 나타내는 방법으로 각 프레임을 지시할 수 있다.
다음으로, 아래 표 3은 delayINITIAL _ RNG _ ACK 값이 2 수퍼프레임 이상인 경우의 AAI_RNG-ACK 메시지 포맷의 다른 일례를 나타낸다.
Syntax Size (bits) Notes
RNG -ACK_Message_Format() { - -
Management Message Type=TBD 8 -
Number of frames (N_Frames) 3 The number of frame indices included in this RNG-ACK message
For (k=0; k<N_Frames; k++) { 　 　
Frame index (Frame Indicator) TBD (4 bit 이상) Bit #0 ~ TBD -1 : LSB TBD bit of superframe number, Bit # TBD~TBD+1 : frame index in a superframe
RNG-ACK Bitmap N_RNG_Slots Each bit indicates the decoding status of ranging code in the corresponding ranging opportunity.
0b0: No ranging code is detected, 0b1: At least one code is　detected.
For (i=0; i<N_RNG_Slots; i++) { 　 　-
If ( RNG - ACK Bitmap[i] == 1) { 　 　-
Number of Received codes (L) 5 The number of ranging code indices included in this RNG-ACK message.
For (j=0; j<L; j++) { 　 　-
Code index 8 Code index received in the ranging opportunity
Ranging status 2 Used to indicate whether UL messages are received within acceptable limits by BS. 0b01 = continue, 0b11 = abort, 0b00 = success
If (Ranging status == 0b01) { 　 -
API 3 Adjustment parameters indication
Bit#0:"1"Timing Offset Adjustment is included;
Bit#1:"1"Power Level Adjustment is included;
Bit#2:"1"Frequency Offset Adjustment is included;
If( API bit#0==1){ 　 　
Timing Offset Adjustment } 14 Tx timing offset adjustment
If (API bit#1==1){ 　 　
Power Level Adjustment} 3 Tx Power offset adjustment
If (API bit#2==1) { 　 　
Frequency Offset Adjustment } } } } }} 8 Tx frequency offset adjustment
표 2에서도, delayINITIAL _ RNG _ ACK 값이 2 수퍼프레임 이상인 경우를 가정한 바, AAI_RNG-ACK 메시지에는 delayINITIAL _ RNG _ ACK 값의 크기에 따라 프레임 필드의 비트 수가 변경될 수 있다. 이때, 마지막 비트 및 마지막 비트 이전의 비트는 함께 수퍼프레임 내에서의 프레임 번호를 지시하고, 그를 제외한 나머지 비트는 수퍼프레임의 LSB 값을 지시할 수 있다.
한편, 감지된 전용 레인징 코드의 인덱스(index)가 64 이상인 경우에는, 기지국은 이에 대한 AAI_RNG-ACK을 단말에 전송할 때 코드 인덱스가 64 이상임을 알려야 한다. 따라서, AAI_RNG-ACK 메시지에서 레인징 코드 인덱스 크기 필드(Size of the ranging preamble code index)가 포함될 수 있다.
레인징 코드 인덱스 크기 필드(Size of the ranging preamble code index)는 아래와 같이 설정될 수 있다.
즉, 0b0로 설정되는 경우 코드 인덱스의 크기가 6비트이고, 0b1로 설정되는 경우 코드 인덱스의 크기가 8비트임을 각각 나타낼 수 있다. 만일, Size of the ranging preamble code index 필드 값이 1인 경우, 해당 레인징 기회 내의 모든 레인징 코드 인덱스 필드의 크기는 8bit가 된다.
단말 및 기지국 구조
이하, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 단말 및 기지국(FBS, MBS)을 설명한다.
단말은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신기로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다.
송신기 및 수신기는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신기 및 수신기는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다. 이러한 송신단과 수신단의 일례를 도 13을 참조하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 좌측은 송신단의 구조를 나타내고, 우측은 수신단의 구조를 나타낸다. 송신단과 수신단 각각은 안테나(5, 10), 프로세서(20, 30), 전송모듈(Tx module(40, 50)), 수신모듈(Rx module(60, 70)) 및 메모리(80, 90)를 포함할 수 있다. 각 구성 요소는 서로 대응되는 기능을 수행할 수 있다. 이하 각 구성요소를 보다 상세히 설명한다.
안테나(5, 10)는 전송모듈(40, 50)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신모듈(60, 70)로 전달하는 기능을 수행한다. 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상이 구비될 수 있다.
안테나, 전송모듈 및 수신모듈은 함께 무선통신(RF) 모듈을 구성할 수 있다.
프로세서(20, 30)는 통상적으로 이동 단말기 전체의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등이 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(20, 30)는 상술한 시스템 정보 전송/갱신 절차를 수행하기 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
특히, 단말의 프로세서는 레인징 코드를 선택하고, 선택된 레인징 코드를 레인징 용도에 맞는 레인징 기회를 통하여 기지국으로 전송하도록 제어한다. 또한, 해당 레인징 용도에 따른 기 설정된 시점까지 기지국으로부터 AAI_RNG-ACK 메시지를 대기하고, 해당 메시지가 수신되면 그를 이용하여 전송한 레인징 코드의 수신상태를 확인하고 후속 동작을 판단할 수 있다.
이 외에도 단말의 프로세서는 상술한 실시예들에 개시된 동작 과정의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다.
전송 모듈(40, 50)은 프로세서(20, 30)로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(10)에 전달할 수 있다.
수신 모듈(60, 70)은 외부에서 안테나(5, 10)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(20, 30)로 전달할 수 있다.
메모리(80, 90)는 프로세서(20, 30)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(80, 90)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
한편, 기지국 및 중계국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등이 상술한 모듈 중 적어도 하나를 통하여 수행하거나, 이러한 기능을 수행하기 위한 별도의 수단, 모듈 또는 부분 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지가 전송되는 한계 시점을 지시하는 타이머가 만료되기 전까지 상기 기지국으로부터 상기 제 1 메시지가 수신되면, 상기 제 1 메시지를 이용하여 상기 레인징 요청의 성공 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 레인징 수행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지에 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 포함되지 않거나, 상기 타이머가 만료되기 전까지 상기 제 1 메시지가 수신되지 않는 경우,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 제 1 레인징 코드에 대응하여 상기 기지국으로부터 제 2 메시지를 상기 기지국으로 전송하기 위한 상향링크 할당 정보가 상기 타이머가 만료되기 전까지 수신되면 상기 레인징 요청이 성공한 것으로 판단하도록 수행되고, 상기 상향링크 할당 정보가 상기 타이머가 만료되기 전까지 수신되지 않는 경우 상기 레인징 요청이 실패한 것으로 판단하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는,
    상기 제 1 메시지가 참조하는 레인징 기회들을 포함하는 적어도 하나의 프레임을 지시하는 프레임 지시자, 상기 프레임 지시자 필드가 지시하는 각 프레임의 레인징 기회들에 수신된 코드의 디코딩 상태를 지시하는 비트맵(RNG-ACK Bitmap) 및 상기 레인징 기회들에서 성공적으로 디코딩된 적어도 하나의 레인징 코드를 포함하는, 레인징 수행 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 수신된 제 1 메시지에 상기 제 1 프레임을 지시하는 프레임 지시자 필드가 포함되고, 상기 제 1 프레임에 대한 비트맵(RNG-ACK Bitmap)에서 상기 제 1 레인징 기회에 대한 비트가 1로 설정되며, 상기 제 1 레인징 코드가 포함된 경우, 상기 레인징 요청이 성공한 것으로 판단하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고,
    상기 제 2 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이며,
    상기 타이머는 T31 타이머인 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  6. 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국이 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 레인징 기회를 통하여 레인징 코드를 탐지하는 단계; 및
    상기 탐지 결과, 적어도 하나의 레인징 코드가 탐지된 각 레인징 기회를 포함하는 프레임으로부터 기 설정된 타이머가 만료되기 전까지 상기 레인징 코드의 수신 상태에 따른 응답을 포함하는 제 1 메시지를 적어도 하나의 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 레인징 수행 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    탐지된 적어도 하나의 레인징 코드 중, 성공적으로 수신되었으며 상향링크 전송 파라미터의 수정이 불필요한 제 1 레인징 코드를 전송한 제 1 단말로 제 2 메시지의 전송을 위한 상향링크 자원 할당 정보를 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제 1 메시지에는 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 제외되는 것을 특징으로 하는, 레인징 수행 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는,
    상기 제 1 메시지가 참조하는 레인징 기회들을 포함하는 적어도 하나의 프레임을 지시하는 프레임 지시자, 상기 프레임 지시자 필드가 지시하는 각 프레임의 레인징 기회들에 수신된 코드의 디코딩 상태를 지시하는 비트맵(RNG-ACK Bitmap) 및 상기 레인징 기회들에서 성공적으로 디코딩된 적어도 하나의 레인징 코드를 포함하는, 레인징 수행 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 프레임 지시자는,
    상기 프레임 지시자가 지시하는 프레임을 포함하는 수퍼프레임의 번호를 지시하는 적어도 하나의 비트 및 상기 수퍼프레임 내에서 상기 프레임의 번호를 지시하는 적어도 하나의 비트를 포함하는, 레인징 수행 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고,
    상기 제 2 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이며,
    상기 타이머는 T31 타이머인 것을 특징으로 하는 레인징 수행 방법.
  11. 광대역 무선 접속 시스템에서 레인징을 수행하는 단말 장치에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    레인징 요청을 위한 제 1 레인징 코드를 제 1 프레임의 제 1 레인징 기회(ranging opportunity)를 통하여 기지국으로 전송하고, 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답을 포함하는 제 1 메시지가 전송되는 한계 시점을 지시하는 타이머가 만료되기 전까지 상기 기지국으로부터 상기 제 1 메시지가 수신되면, 상기 제 1 메시지를 이용하여 상기 레인징 요청의 성공 여부를 판단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 메시지에 상기 제 1 레인징 코드에 대한 응답이 포함되지 않거나, 상기 타이머가 만료되기 전까지 상기 제 1 메시지가 수신되지 않는 경우,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 레인징 코드에 대응하여 상기 기지국으로부터 제 2 메시지를 상기 기지국으로 전송하기 위한 상향링크 할당 정보가 상기 타이머가 만료되기 전까지 수신되면 상기 레인징 요청이 성공한 것으로 판단하고, 상기 상향링크 할당 정보가 상기 타이머가 만료되기 전까지 수신되지 않는 경우 상기 레인징 요청이 실패한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는,
    상기 제 1 메시지가 참조하는 레인징 기회들을 포함하는 적어도 하나의 프레임을 지시하는 프레임 지시자, 상기 프레임 지시자 필드가 지시하는 각 프레임의 레인징 기회들에 수신된 코드의 디코딩 상태를 지시하는 비트맵(RNG-ACK Bitmap) 및 상기 레인징 기회들에서 성공적으로 디코딩된 적어도 하나의 레인징 코드를 포함하는, 단말 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수신된 제 1 메시지에 상기 제 1 프레임을 지시하는 프레임 지시자 필드가 포함되고, 상기 제 1 프레임에 대한 비트맵(RNG-ACK Bitmap)에서 상기 제 1 레인징 기회에 대한 비트가 1로 설정되며, 상기 제 1 레인징 코드가 포함된 경우, 상기 레인징 요청이 성공한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 레인징 긍정응답(AAI_RNG-ACK) 메시지이고,
    상기 제 2 메시지는 레인징 요청(AAI_RNG-REQ) 메시지이며,
    상기 타이머는 T31 타이머인 것을 특징으로 하는 단말 장치.
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